内容正文:
复 数
第七章
7.2 复数的四则运算
7.2.2 复数的乘、除运算
必备知识·基础落实
关键能力·素养提升
随堂检测·学以致用
课时作业·自测反思
[学习目标]1.掌握复数代数表示式的乘法和除法的运算法则(重
点).2.理解复数乘法的交换律、结合律和乘法对加法的分配律.3.
发展数学抽象和数学运算的核心素养.
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数学 必修 第二册
必备知识·基础落实
要点一 复数的乘法
1.运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则z1z2=(a+
bi)·(c+di)= .
(ac-bd)+(ad+bc)i
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2.运算律
对任意复数z1,z2,z3∈C,有
交换律 z1z2=
结合律 (z1z2)z3=
乘法对加法的分配律 z1(z2+z3)=
思考:复数的乘法运算与多项式乘法运算类似吗?
提示 类似,多项式乘法的运算律在复数乘法中也成立,但结果
要将实部、虚部分开(i2换成-1).
z2z1
z1(z2z3)
z1z2+z1z3
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要点二 复数的除法
1.运算法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R,且c+di≠0),则=
= +i .
2.复数的除法运算
复数除法运算的实质是分母“实数化”(分子、分母同乘分母的
“实数化因式”,即分母的共轭复数),将复数的除法运算转化
为复数的乘法运算进行求解.
+i
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3.复数代数运算中的常用结论
(1)(1±i)2=±2i,=i,=-i.
(2)(-±i)3=1.
(3)(a+bi)(a-bi)=a2+b2(a,b∈R).
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判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)复数加减乘除的混合运算法则是先乘除,后加减.( )
解析 (1)正确,加减乘除的混合运算法则都是先乘除,后
加减.
答案 (1)√
(2)两个共轭复数的和与积都是实数.( )
解析 (2)正确,若z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,所以z
+=2a,z=a2+b2,2a与a2+b2都是实数.
答案 (2)√
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(3)若ω=(i为虚数单位),则ω3=1.( )
解析 (3)错误,ω3=()3=
==-i.
答案 (3)×
(4)若z为纯虚数,则z2≥0.( )
解析 (4)错误,i是纯虚数,i2=-1<0.
答案 (4)×
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关键能力·素养提升
探究一 复数的乘法
解题技巧
复数的乘法运算技巧
(1)复数乘法的运算法则:复数的乘法与多项式的乘法是类似
的,但必须在所得的结果中把i2换成-1,并且把实部与虚部分别
合并,两个复数的积仍然是一个复数.
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(2)复数乘法的运算律:复数的乘法满足交换律、结合律以及
乘法对加法的分配律.
(3)i的幂的周期性:如果n∈N,则有i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=
-1,i4n+3=-i.
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【例题1】 计算下列各式的值.
(1)(1+i)(1-i)+(-1+i);
解析 (1)(1+i)(1-i)+(-1+i)=1-i2+(-1+i)
=2+(-1+i)=1+i.
(2)(1+3i)(4-i);
解析 (2)(1+3i)(4-i)=4-i+12i-3i2=7+11i.
(3)(2+i)(1-i)(3+4i).
解析 (3)(2+i)(1-i)(3+4i)=(2-2i+i-i2)·(3
+4i)=(3-i)·(3+4i)=9+12i-3i-4i2=13+9i.
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【变式1】设ω=-+i,求证:(1)1+ω+ω2=0;证明
(1)因为ω2=(-+i)2
=-i-=--i,
所以1+ω+ω2=1+(-+i)+(--i)=0.
证明 (1)因为ω2=(-+i)2
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(2)ω3=1.
证明 (2)ω3=ω·ω2=(-+i)(--i)
=(-)2-(i)2=+=1.
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【例题2】当z=-(i为虚数单位)时,z100+z50+1=
( )
A.1 B.-1